Kipas Terkendali Suhu!: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Tinggal di negara tropis seperti Singapura, berkeringat sepanjang hari membuat frustrasi dan sementara itu, Anda harus fokus pada studi atau pekerjaan Anda di lingkungan yang pengap. Untuk membuat udara mengalir dan mendinginkan diri, saya datang dengan ide kipas yang dikontrol suhu yang akan menyala secara otomatis ketika suhu mencapai 25 Celcius (Saat itulah kebanyakan orang mulai merasa panas) dan kecepatan kipas bahkan meningkat dan membawa angin kencang pada suhu 30 Celcius.

Komponen yang dibutuhkan:

1. Satu Arduino Uno.

2. Satu Sensor Suhu (TMP36 yang memiliki output analog).

3. Satu transistor TIP110.

4. Satu Motor DC 6V dengan bilah kipas.

5. Satu dioda (1N4007).

6. Satu LED.

7. Dua resistor (220Ohm dan 330Ohm)

Catu Daya 8.6V.

Langkah 1: Buat Skema

Berikut adalah skema yang saya buat untuk proyek ini menggunakan Eagle.

Rangkaian sensor suhu memberikan input analog berdasarkan mana motor dihidupkan dan memvariasikan kecepatannya. Seperti yang ditunjukkan pada tata letak pin di atas, pin1 harus terhubung ke catu daya. Karena TMP36 beroperasi dengan baik di bawah tegangan 2,7V hingga 5,5V (dari lembar data), 5V dari papan Arduino cukup untuk memberi daya pada sensor suhu. Pin 2 mengeluarkan nilai tegangan analog ke pin A0 di Arduino yang berbanding lurus dengan suhu celcius. Sedangkan Pin3 terhubung ke GND di Arduino.

Berdasarkan suhu yang terdeteksi, pin 6 PWM akan "mengeluarkan tegangan berbeda" (tegangan berbeda dicapai dengan menghidupkan dan mematikan sinyal berulang kali) ke basis transistor TIP110. R1 digunakan untuk membatasi arus sehingga tidak akan melebihi arus basis maks (untuk TIP110, 50mA berdasarkan datasheet.) Catu daya eksternal 6V daripada 5V dari Arduino digunakan untuk memberi daya pada motor sebagai arus yang ditarik oleh motor dapat merusak Arduino. Transistor di sini juga berfungsi sebagai penyangga untuk mengisolasi rangkaian motor dari Arduino untuk alasan yang sama (mencegah arus yang ditarik oleh motor merusak Arduino.). Motor akan berputar pada kecepatan yang berbeda pada tegangan berbeda yang diterapkan padanya. Dioda yang terhubung ke motor adalah untuk menghilangkan ggl induksi yang dihasilkan oleh motor pada saat kita menghidupkan dan mematikan kipas sehingga mencegah transistor dari kerusakan. (perubahan arus yang tiba-tiba akan menginduksi ggl balik yang dapat merusak transistor.)

Pin digital 8 terhubung ke LED yang akan menyala saat kipas berputar, resistor R2 di sini untuk membatasi arus.

Catatan*: Semua komponen di sirkuit memiliki ground yang sama sehingga ada titik referensi yang sama.

Langkah 2: Pengkodean

Komentar di coding saya sudah menjelaskan setiap langkah, berikut informasi tambahannya.

Bagian pertama dari pengkodean saya adalah mendefinisikan semua variabel dan pin (Foto Pertama):

Baris 1: Suhu didefinisikan sebagai float sehingga lebih akurat.

Baris 3 & Baris 4: Suhu minimum saat kipas dinyalakan dapat disesuaikan menjadi nilai lain serta "tempHigh" di mana kipas berputar lebih cepat.

Baris 5: Pin kipas dapat berupa pin PWM apa saja (pin 11, 10, 9, 6, 5, 3.)

Bagian kedua dari pengkodean saya adalah untuk mengontrol seluruh rangkaian (Foto Kedua):

Baris 3 & Baris 4: Konverter analog-ke-digital di Arduino mendapatkan nilai sinyal analog dari analogRead() dan mengembalikan nilai digital dari 0-1023(10-bit). Untuk mengubah nilai digital menjadi suhu, dibagi dengan 1024 dan dikalikan dengan 5 V untuk menghitung keluaran tegangan digital dari sensor suhu.

Baris5 & Jalur 6: Menurut lembar data TMP36, ia memiliki offset tegangan 0,5V sehingga 0,5v dikurangi dari tegangan digital asli untuk mendapatkan output tegangan aktual. Terakhir, kita kalikan tegangan aktual dengan 100 karena TMP36 memiliki faktor skala 10mV/derajat Celcius. (1/(10mV/derajat Celcius))=100 derajat celcius/V.

Jalur 18 & Jalur24: Tegangan keluaran Pin PWM mulai dari 0-5V. Tegangan ini ditentukan oleh siklus kerja mulai dari 0-255 dengan 0 mewakili 0% dan 255 mewakili 100%. Jadi "80" dan "255" di sini adalah kecepatan kipas.

Langkah 3: Pengujian dan Solder

Setelah menyusun skema dan pengkodean, saatnya untuk menguji sirkuit di papan tempat memotong roti!

Hubungkan sirkuit seperti yang ditunjukkan pada skema

Saya menggunakan baterai 9V selama fase ini yang tidak sesuai untuk motor DC 6V, tetapi tidak apa-apa untuk menghubungkan keduanya untuk sementara waktu. Selama prototipe sebenarnya, saya menggunakan catu daya eksternal untuk memberi daya 6V untuk motor. Setelah pengujian, sirkuit terbukti bekerja dengan baik. Jadi sekarang saatnya untuk menyoldernya di stripboard!

Sebelum menyolder sirkuit…

Adalah baik untuk menggambar sirkuit pada Lembar Perencanaan Tata Letak Stripboard untuk merencanakan di mana meletakkan komponen dan di mana mengebor lubang. Berdasarkan pengalaman saya, lebih mudah untuk menyolder ketika Anda meninggalkan kolom di antara dua penyolderan.

Saat menyolder…

Berhati-hatilah dengan komponen dengan polaritas. Dalam rangkaian ini, mereka akan menjadi LED yang kakinya lebih panjang adalah anoda dan dioda yang bagian abu-abunya adalah katoda. Pinout transistor TIP110 dan sensor suhu TMP36 juga harus dipertimbangkan.

Langkah 4: Demostrasi

Untuk membuat seluruh rangkaian rapi dan tidak berantakan, saya menggunakan header female to male untuk menumpuk stripboard di Arduino sambil menghubungkan ke pin di Arduino. Saya juga mencetak 3D dudukan kipas untuk menahan kipas, file stl terlampir di bawah ini. Selama demonstrasi, saya menggunakan catu daya eksternal karena baterai 9V saya tidak berfungsi.

Video demonstrasi terakhir terlampir di atas. Terima kasih telah menonton!